أي كائن حي يتغذى على الطعام العضوي ، والذي يتم تدميره في الجهاز الهضمي ويشارك في التمثيل الغذائي الخلوي. وبالنسبة لمادة مثل البروتين ، فإن الهضم يعني الانهيار الكامل للمونومرات المكونة لها. هذا يعني أن المهمة الرئيسية للجهاز الهضمي هي تدمير البنية الثانوية أو الثالثة أو المجال للجزيء ، ثم التخلص من الأحماض الأمينية. في وقت لاحق ، سينقل الجهاز الدوري مونومرات البروتين إلى خلايا الجسم ، حيث سيتم تصنيع جزيئات البروتين الجديدة الضرورية للحياة.
هضم البروتين الأنزيمي
البروتين هو جزيء ضخم معقد ، مثال على البوليمر الحيوي الذي يتكون من العديد من الأحماض الأمينية. وبعض جزيئات البروتين لا تتكون فقط من بقايا الأحماض الأمينية ، بل تتكون أيضًا من هياكل كربوهيدراتية أو دهنية. قد تحتوي البروتينات الإنزيمية أو النقلية على أيون معدني. في كثير من الأحيان ، يوجد البروتين في الطعامالجزيئات الموجودة في لحوم الحيوانات. وهي أيضًا جزيئات ليفية معقدة ذات سلسلة طويلة من الأحماض الأمينية.
لانهيار البروتينات في الجهاز الهضمي ، هناك مجموعة من إنزيمات تحلل البروتين. هذه هي البيبسين ، التربسين ، الكيموتريبسين ، الإيلاستاز ، الجاستريكسين ، الكيموسين. يحدث الهضم النهائي للبروتينات في الأمعاء الدقيقة تحت تأثير هيدروليسات الببتيد و dipeptidases. هذه مجموعة من الإنزيمات التي تكسر رابطة الببتيد في أحماض أمينية محددة بدقة. هذا يعني أن هناك حاجة إلى إنزيم واحد لكسر الرابطة الببتيدية بين بقايا حمض السيرين الأميني ، وهناك حاجة إلى إنزيم آخر لكسر الرابطة المكونة من الثريونين.
تنقسم إنزيمات هضم البروتين إلى أنواع حسب بنية مركزها النشط. هذه هي السيرين ، ثريونين ، الأسبارتيل ، الجلوتامين ، البروتياز السيستين. في هيكل مركزهم النشط ، تحتوي على حمض أميني معين ، والذي أطلق عليها اسمها.
ماذا يحدث للبروتين في المعدة؟
يقول الكثير من الناس خطأً أن المعدة هي العضو الرئيسي في الهضم. هذا مفهوم خاطئ شائع ، حيث يتم ملاحظة هضم الطعام جزئيًا بالفعل في تجويف الفم ، حيث يتم تدمير جزء صغير من الكربوهيدرات. هذا هو المكان الذي يحدث فيه الامتصاص الجزئي. لكن عمليات الهضم الرئيسية تحدث في الأمعاء الدقيقة. في الوقت نفسه ، على الرغم من وجود البيبسين ، الكيموسين ، الجاستريكسين وحمض الهيدروكلوريك ، لا يحدث هضم البروتينات في المعدة. هذه المواد تحت تأثير البيبسين الانزيم المحلل للبروتين وحمض الهيدروكلوريكتفسد ، أي تفقد هيكلها المكاني الخاص. يعمل الكيموسين أيضًا على تخثر بروتين الحليب.
إذا عبرنا عن عملية هضم البروتين كنسبة مئوية ، فإن ما يقرب من 10٪ من تدمير كل جزيء بروتين يحدث في المعدة. هذا يعني أنه في المعدة ، لا ينفصل حمض أميني واحد عن الجزيء الكبير ولا يتم امتصاصه في الدم. يتضخم البروتين فقط ويزيد من طبيعته لزيادة عدد المواقع المتاحة لأنزيمات الحالة للبروتين للعمل في الاثني عشر. هذا يعني أنه تحت تأثير البيبسين ، يزداد حجم جزيء البروتين ، مما يؤدي إلى تعريض المزيد من روابط الببتيد ، والتي يتم ضمها بعد ذلك بواسطة إنزيمات المحللة للبروتين لعصير البنكرياس.
هضم البروتين في الاثني عشر
بعد المعدة ، يدخل الطعام المعالج والمطحون بعناية ، الممزوج بعصير المعدة والمجهز لمراحل أخرى من الهضم ، إلى الاثني عشر. هذا هو جزء من الجهاز الهضمي يقع في بداية الأمعاء الدقيقة. هنا ، يحدث مزيد من الانقسام للجزيئات تحت تأثير إنزيمات البنكرياس. هذه هي مواد أكثر عدوانية وأكثر فعالية قادرة على سحق سلسلة طويلة من عديد الببتيد.
تحت تأثير التربسين ، الإيلاستاز ، الكيموتريبسين ، الكربوكسي ببتيدازات A و B ، ينقسم جزيء البروتين إلى العديد من السلاسل الأصغر. في الواقع ، بعد المرور عبر الاثني عشر ، بدأ للتو هضم البروتينات في الأمعاء. و إذامعبراً عنها كنسبة مئوية ، ثم بعد معالجة بلعة الطعام بعصير البنكرياس ، يتم هضم البروتينات بحوالي 30-35٪. سيتم تنفيذ "تفكيكها" الكامل إلى المونومرات المكونة لها في الأمعاء الدقيقة.
نتائج هضم بروتين البنكرياس
هضم البروتين في المعدة والاثني عشر هو خطوة تحضيرية لازمة لتحطيم الجزيئات الكبيرة. إذا دخل بروتين بطول سلسلة 1000 من الأحماض الأمينية إلى المعدة ، فسيكون ناتج الاثني عشر ، على سبيل المثال ، 100 جزيء يحتوي كل منها على 10 أحماض أمينية. هذا رقم افتراضي ، لأن endopeptidases المذكورة أعلاه لا تقسم الجزيء إلى أقسام متساوية. الكتلة الناتجة سوف تحتوي على جزيئات بطول سلسلة من 20 حمض أميني ، و 10 ، و 5. وهذا يعني أن عملية التكسير فوضوية. هدفها هو تبسيط عمل exopeptidases إلى الحد الأقصى في الأمعاء الدقيقة.
الهضم في الأمعاء الدقيقة
بالنسبة لأي بروتين عالي الوزن الجزيئي ، فإن الهضم هو تدميره الكامل للمونومرات التي تشكل الهيكل الأساسي. وفي الأمعاء الدقيقة ، تحت تأثير exopeptidases ، يتحقق تحلل oligopeptides إلى أحماض أمينية فردية. قلة الببتيدات هي البقايا المذكورة أعلاه لجزيء بروتين كبير ، يتكون من عدد صغير من الأحماض الأمينية. تقسيمها قابل للمقارنة من حيث تكاليف الطاقة مع التوليف. لذلك ، فإن هضم البروتينات والكربوهيدرات هو عملية كثيفة الطاقة ، مثل امتصاص الخلايا الظهارية للأحماض الأمينية الناتجة.
جدارالهضم
يسمى الهضم في الأمعاء الدقيقة الجدارية ، لأنه يحدث على الزغب - طيات ظهارة الأمعاء ، حيث تتركز إنزيمات exopeptidase. ترتبط بجزيء قليل الببتيد وتتحلل رابطة الببتيد. كل نوع من الأحماض الأمينية له إنزيم خاص به. أي ، لكسر الرابطة المكونة من الألانين ، فأنت بحاجة إلى إنزيم ألانين - أمينوبيبتيداز ، جلايسين - جلايسين - أمينوببتيداز ، ليسين - ليوسين - أمينوبتيديز.
لهذا السبب ، يستغرق هضم البروتين وقتًا طويلاً ويتطلب عددًا كبيرًا من أنواع مختلفة من إنزيمات الجهاز الهضمي. البنكرياس مسؤول عن تكوينها. تتأثر وظيفته في المرضى الذين يتعاطون الكحول. لكن يكاد يكون من المستحيل تطبيع نقص الإنزيمات بأخذ المستحضرات الدوائية.
